市政公路深基坑土方开挖、支护、降水施工方案全套.docx

市政公路深基坑土方开挖、支护、降水施工方案一、工程概况本项目桥涵、排水部分工程开挖进行深基坑作业，属于危险较大的分项工程，对周边环境和工程安全影响大，安全风睑高，需重点控制，防止发生安全事故，所以危大工程的施工是本工程的重点，也是难点，具体施工方案如下。二、施工工艺流程三、井点降水施工本工程场地地下水与周边地表水体及邻近地带相应含水层的孔隙潜水水力联系较密切,在汛期可接受其侧向补给。在枯水季节则向河塘沟地表水体排泄为主.蒸发也是地下水排泄的方式之一.孔隙潜水的动态变化与大气降水密切相关，地下水位随降水季节性变化明显，变幅一般2m左右，但略有滞后。地下水的初见水位与稳定水位埋深基本一致，在2.23.25m（对应标高为10.310.59m）之间.施工范围内地下水含量丰富，为保证基坑开挖过程中的稳定性，最大限度的幽氐地下水对基坑的危害，计划基坑开挖前进行井点降水作业.1、根据岩土工程勘察报告该工程采用轻型井点降水，轻型井点降水相比管井工序简单、施工速度快，机具设备简单、易于操作，降水效果明显。2、根据该场地地下土层为粉质黏土、粉砂等，为减少降水成本，拟选用真空泵的自吸力抽取土层内水分，提高施工效率，用自动控制轻型井点降水系统降水，达到阻截基坑外围地下水流入基坑的目的，从而满足基础施工史t降水的要求.3、井点设备的选择：(1)井点管：选用直径DN50的PVC管，滤管长1.Om,在管壁上钻1.2mm的小圆孔，孔距为30mm,梅花形布置，外包两层滤网，滤网采用编织布,外部再包一层网眼较大的尼龙丝网，每隔5060mm用8号铅丝绑扎一道,滤管另一端与井点管进行连接.(2)连接管：选用内径DN50的透明塑料管，降水井用一根连接管连接在一起,连接管一端空封，一端连接一台4KW的真空泵。(3)排水系统：基坑附近设置一个集水坑，采用泥浆泵二次提灌至内径300排水波纹管，最细E入附近排水沟.(4)选用真空泵:4KW(5)井点布置基坑边线外扩1.om外,每0.8m一个井点。4、降水施工顺序：挖井点一沟槽冲孔T下设吸水井点管一灌填粗砂滤料T安装抽水设备一试抽T正式抽水5、利用4KW高压水泵，通过软管与一根特制的50钢管相连，钢管端部设有喷水孔，由两名操作工人手持钢管在集水管位置上下抽动，直至成孔，成孔深度一般比滤管深度05m,冲孑曲注意冲水管垂直插入水中,并做左右上下摆动成孔后立即拔出50冲水管插入井点管，以防坍塌，集水管放入完成后，向孔内灌入少量粗砂，保证流水畅通。每根井点管埋设完成后应检查其渗水性能,检直方法为，在正常情况下，井点口应有地下水向外冒出；否则从井点管口向管内灌清水，看管内水下渗情况，如果下渗越快，说明该管质量优良。6、井点降水在使用时，要求不间断的连续抽水，真空泵旁侧必须配有备用发电机，一但停电，立即要进行恢复，否则可能造成基坑大面积坍塌，井点降水的正常规律是"先大后小，先混后清"否则应立即检查纠正,在降水过程中,要派专人观测水的流量,对井点系统的维护观察.7、在水降至一定深度时候为了确保降水的深度，先开挖一小坑，观测降水深度，后进行下部施工。8、将基坑底水位保持在坑底以下05m处。四、钢板桩支护施工1.主要施IJ页序(1)钢板桩边线测量放线工作，边线外扩Im范围内，同时打设钢板桩导向架；(2)依次插打钢板桩至合拢；最初的一、二块钢板桩的打设位置和方向要确保精度，以起到样板的作用。每完成3米测量校正1次，确保在同一直线上。钢板桩合龙通过精确计算，确定合龙口位置，配置相应规格的钢板桩，现场实测钢板桩的角度和尺寸，根据实际切割焊接钢板桩，以确保整密封性.(3)钢板桩插打至设计标高并合龙完毕后，进行井点降水施工，井点沿基坑外边线外扩1.Om布设.2、施工准备(1)场地准备：清理钢板桩围堰范围地面。(2)钢板桩选用：根据工程所在地场地特点,结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑.(3)应进彳亢羊细检查、分类、编号及登记.对有弯曲、破损、锁口不合的钢板桩均应进行修整，采用的方法有：冷弯、热敲、焊补、割除。整修后钢板桩应符合下列技术要求：1)每组钢板桩(由二三块组成一组)的宽度允许偏差为±30mm.2 )锁口内外应光洁、并呈一直线。3 )锁口在拼装处的高低偏差均不得大于2mmo4 )锁口拼接处应尽量紧密，间隙不得大于3mm5)锁口整修后应用同类型3m长的短钢板桩作试验，以23人拉动通过为宜，或以电动绞车牵动，最大牵引力不超过5KN6)全长不得有焊瘤、钢板或其他突出物,应保持平滑，两端均应切割整齐；每组长度误差相对中间一块长度应在2mm以内。7)钢板桩的变形可通过领工工艺进行校正，校正后的钢板桩整体扭曲及弯曲及局部变形应符合前述技术要求。(4)对于检查合格的钢板桩，为保证钢板桩在施工过程中能顺利插拔，并增加钢板桩在使用时防渗性能。每根板桩锁口都须均匀涂以混合油，其体积配合比为黄油:干据沫=5:3。(5)机械准备：租便80t履带吊并配置DZ120型液压振动锤进行钢板桩打拔施工。(6)其他1)钢板桩所需的原材料进场均要经过检睑，必须具有有效地合格证明。在加工区根据需要对原材料进行现场加工的，如工字钢拼接、角撑制作等，操作工艺及质量必须满足设计及规范要求。2)机械设备及人员准备投入振拨锤一台配合履带吊进行施工，电焊机及专业焊工，机械设备进场进行检修，保证工作性能良好,履带吊司机及操作手经过培训并持证上岗。3)现场准备设者专门的材料存放及加工场地，原材料及半成品妥善保存，避免锈蚀或破坏。3、导向架的安装在板桩施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直，控制桩的打入精度，防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力，一般都需要设置一定刚度的、坚固的导架.导架采用单层双面形式，通常由导梁和导向桩等组成，导向桩的间距一般为2.53.5米，双面围榇之间的间距不宜过大，一般略比板桩墙厚度大815mm.安装导架时应注意以下几点：(1)采用全站仪和水平仪控制和调整导梁的位者.(2)导梁的高度要适宜，要有利于控制板桩的施工高度和提高施工工效。(3)导梁不能随着板桩的打设而产生下海口变形.(4)导梁的位置应尽量垂直，并不能与板桩碰搔。导向架示意图4、钢板蟠打(1)钢板桩用吊机带振锤施打，施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况，认真放出准确的支护桩中线。(2)钢板桩插打之前进行试打，以确定是否需要引孔及引孔的深度范围，引孔可采用长螺旋钻机，对地下较硬土层进行松土，保证钢板桩入土深度达到设计要求。(3)插打顺序，从一侧依次进行，每根钢板桩一次插打到位。(4)安插钢板桩：将钢板桩从堆放处吊起，使钢板桩成垂直状态，移向安插位置，插入已就位的钢板桩锁口中。起吊前，锁口内填嵌黄油沥青混合料。(5)施工精度：钢板桩在平面位置±IOmm;垂直度：1%。在插桩过程中，要做到"插桩正直、分散偏差、有偏即纠、调整合拢”的要点。（6）由于地质结构复杂，钢板桩打拔需穿过多层土，施工中容易遇到一些难题,常采用如下几点办法解决：1）在土层较深或地质较硬处钢板桩不易插打时，采用长螺旋钻机引孑城方式,使±）1松动。引孔直径15Cm,引孔间距40Cm,深度至钢板桩底以上2m2 ）打桩过程中在土层较浅处遇上较大块石采用开挖清除处理，土层较深挤进过程中受到石块等侧向挤压作用力大/J不同容易发生偏斜，采取以下措施进行纠偏：在发生偏斜位置将钢板桩往上拔.0m2.0m,再往下锤进，如此上下往复振拔数次，可使大的块石被振碎或使其发生位移，让钢板桩的位置得到纠正，减少钢板桩的倾斜度。3 ）钢板桩沿轴线倾斜度较大时,采用异形桩来纠正，异形桩一般为上宽下窄和宽度大于或小于标准宽度的板桩，异形桩可根据据实际倾斜度进行焊接加工；倾斜度较小时也可以用卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击。4施坚实土地带插钢板桩时,可将桩尖截成一定角度利用其反力，使已倾斜的钢板桩逐步恢复正常。5）当倾斜较大，很难纠正时，可将钢板桩拔起重新插打。6）在基础软处，有时发生施工中将邻桩带入现象，采用的措施是把相邻的数根桩焊接在一起，并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑济减少阻力。5、围橡及内支撑施工钢板桩插打施工完后,分别开挖至相对标高后,进行围楝型钢安装，安装时首先在钢板桩上对应围楝位置下方每2m焊接一根承受围楝自重并对围楝进行固定的梯形牛腿，采用尺寸15cm*65cm,厚度2cm的钢板制作，然后吊围檀型钢就位。由于部分拉森板桩侧面与围檀型钢之间存在空隙，围楝与钢板桩凸面之间的转隙采用钢板塞紧并进行焊接固定，围橡与钢板桩凹面之间的缝隙根据缝隙宽度截取同长度的钢板塞紧并进行焊接固定，尤其注意拉森板桩囤堰四角与图模型钢的固定.围漆支撑细部图如上图所示，安装钢管支撑时，钢管支撑端头部位焊接一块40cm*48cm大小的12mm厚钢板作为钢管支撑与围棵之间的连接板,钢管端头与连接钢板满焊,为环形焊缝，在钢管端部四周与连接钢板连接位置用8cm*8cm的三角加劲板焊接，三角加劲板采用8mm厚钢板制作,每个端头6个,分别于钢管及钢板焊接,加强钢管支撑端头强度。钢管支撑端头部位宽度超出双拼H型钢宽度的部分，采用与围橡同型号H型钢短支撑支撑住超出部分短支撑另一端支撑在围堰钢板桩上.五、基坑开挖钢板桩支护基坑形成并降水后，将基坑开挖至设计标高。开挖采用干挖法，即用长臂挖掘机进行基坑土开挖，挖掘机挖不到的部位，采用人工下到坑底，通过运土车拉至弃土场堆放,基坑开挖遵循先支后挖的原则，先进行围橡和支撑施工，然后开挖，支撑开挖依次循环，直至开挖至设计标高后.基坑开挖和支护结构使用期内，应按下列要求对基坑进行维护：(1)雨期施工时，应在坑顶、坑底采取有效的截排水措施;对地势低洼的基坑,应考虑周边汇水区域地面径流向基坑汇水的影响；排水沟、集水井应采取防渗措施；(2)基坑周边地面宜作硬化或防渗处理；(3)基坑周边的施工用水应有排放措施，不得渗入土体内；(4)当坑体渗水、积水或有渗流时,应及时进行疏导、排泄、截断水源；(5)开挖至坑底后，应及时进行混凝土垫层和主体地下结构施工；支护结构或基坑周边环境出现报警情况或其他险情时，应立即停止开挖，并应根据危睑产生的原因和可能进一步发展的破坏形式，采取控制或加固措施。危险消除后，方可继续开挖.必要时，应对危险部位采取基坑回填、地面卸土、临时支撑等应急措施。当危险由地下水管道渗漏、坑体渗水造成时，应及时采取截断渗漏水源、疏排渗水等措施.六、基坑监测施工1、由于基坑开挖后放置时间较长，应在施工过程中及基坑放置期间加强周边建筑物、地面及基坑顶的沉幽立移观测，随时掌握沉降位移发生量及变化趋势,发现异常情况立即停止，直清原因后及时解决。2、现场监测是指在基坑开挖及地下工程施工过程中，对基坑土质状况、支护机构变位和周围环境条件的变化，进行各种观测和分析工作,并将结果及时反馈给监理、甲方、设计和施工人员。必要时采取相应措施。3、现场监测对象包括：自然环境,基坑底部及周围土体,支护结构，地下水位，周围建筑物等。4、根据基坑工程的安全等级和具体特点，按下表确定监控项目：监控项目序号项目监测必要性1边坡土体顶部的水平位移应测边坡土体顶部的竖向位移应测3深层水平位移应测4圉护结构内力宜测5支探轴力应测6坑底隆起可测7地下水位应测8周边地表竖向位移应测9周边建筑竖向位移应测10倾斜应测11水平位移宜测12周边建筑裂缝、地表裂缝应测13周边管线竖向位移应测14水平位移可测IS周边道路竖向位移应测结合本工程的实际周边环境情况及基坑支护形式，监测项目主要有边坡土体顶部的水平位移、边坡土体顶部的竖向位移、深层水平位移、支撑轴力、地下水位、周边地表竖向位移。5、监测方法主要为：目测，精密水准、导线测量水平和垂直位移,全站仪测量倾斜，监测精度为1.Omm.6、监测点布置符合设计规范要求7、观测周期安排初始值观测基坑开挖前即进行，基坑在开挖过程中，拟每天观测1次，基坑开挖完毕后（基础施工期间），拟每周左右观测1-3次，期间如遇异常沉降、长时停工、暴雨积水等特殊情况时适当增加观测次数,观测次数根据基坑沉降的具体情况而定。各监测项目应在基坑开挖前或测点安装后测得稳定的初始值，且次数不应少于两次.支护结构顶部水平位移的监测频次应符合下列要求：1）基坑向下开挖期间，监测不应少于每天一次，直至开挖停止后连续三天的监测数值稳定；2）当地面、支护结构或周边建筑物出现裂缝、沉降，遇到降雨、降加等各种雪、气温骤变，基坑出现异常的渗水或漏水，坑外地面荷?环境条件变化或异常情况时，应立即进行连续监测，直至连续三天的监测数值稳定；3）当位移速率大于前次监测的位移速率时，则应进行连续监测；4）在监测数值稳定期间，应根据水平位移稳定值的大小及工程实际情况定期进行监测.支护结构顶部水平位移之外的其他监测项目，除应根据支护结构施工和基坑开挖情况进行定期监测外，尚应在出现下列情况时进行监测，直至连续三天的监测数值稳定。在支护结构施工、基坑开挖期间以及支护结构使用期内，应对支护结构和周边环境的状况随时进行巡直，现场巡直时应检直有无下列现象及其发展情况：1）基坑外地面和道路开裂、沉陷；2 ）基坑周边建（构）筑物、围墙开裂、倾斜；3 ）支撑构件变形、开裂；4 ）基坑侧壁和截水帷幕渗水、漏水、流砂等；5）降水井抽水异常，基坑排水不通畅。基坑监测数据、现场巡查结果应及时整理和反馈。当出现下列危险征3例应立即报整：1）支护结构位移达到设计规定的位移限值；2）支护结构位移速率增长且不收敛；3）支护结构构件的内力超过其设计值；4）基坑周边建（构）筑物、道路、地面的沉降达到设计规定的沉降、倾斜限值；基坑周边建（构）筑物、道路、地面开裂；5）支护结构构件出现影响整体结构安全性的损坏；6）基坑出现局部坍塌；7）开挖面出现隆起现象；8）基坑出现流土、管涌现象八、城除钢板桩基坑回填后，要拔除板桩，以便重复使用,拔除板桩前，应仔细研究拔桩方法、M页序和拔桩时间及土孔处理。否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移，会给已施工的地下结构带来危害，并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全。1.拔桩方法本工程拔桩采用振动锤拔桩：先用液压振动锤夹住钢板桩头部振动1.min2min,使钢板桩周围的土松动,产生"液化"，减少土对桩的摩阻力,然后慢慢的往上振拔。拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难或拔不上来时应停止拔桩振动Imin2min后再往下锤0.5m1.0m再往上振拔，如此反复可梆出来。2、拔桩时应注意事项(1)拔桩起点和顺序：对封闭式板桩墙，拔桩起点应离开角桩5根以上。可根据沉桩时的情况确定拔桩起点,必要时也可用跳拔的方法.拔桩的JI质序最好与打桩时相反。(2)振打与振拔：拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附，然后边振边拔。对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100300mm,再与振动锤交替振打、振拔。(3)起重机应随振动锤的启动而逐渐力晡，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。(4)供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的2.0倍。(5时引拔阻力较大的板桩采用间歇振动的方法每次振动15min,振动锤连续不超过1.5h.